Οι πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις επέτρεψαν την ανάπτυξη ολοένα και πιο μικρών και ευέλικτων συσκευών. Αυτό περιλαμβάνει φορητή τεχνολογία, όπως έξυπνα ρολόγια, ακουστικά και άλλα αξεσουάρ που έχουν ενσωματωμένα προηγμένα συστήματα, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν τους ανθρώπους με διάφορους τρόπους, και τυπικά θεωρούνται πολυεργαλεία.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Λος Άντζελες (UCLA) επινόησαν πρόσφατα μια καινοτόμα μεθοδολογία που θα μπορούσε να επιτρέψει την κατασκευή φορητών, συμπαγών και εύκαμπτων ηλεκτρικών συσκευών ψύξης. Αυτή η στρατηγική, βασίζεται σε έναν μηχανισμό καταρράκτη τεσσάρων επιπέδων που επιτρέπει μια σημαντική αυξομείωση της θερμοκρασίας στο περιβάλλον του χρήστη.
Ο Qibing Pei, ένας από τους ερευνητές που πραγματοποίησαν τη μελέτη, δήλωσε: «Ο βασικός μας στόχος ήταν να δημιουργήσουμε ένα φορητό ψυγείο τσέπης. Η έρευνα μας ξεκίνησε πριν από πέντε χρόνια περίπου, όταν λάβαμε χρηματοδότηση από την ARPA-E, ένα γραφείο του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, για να λύσουμε μια βασική ανάγκη που σχετίζεται με την ψύξη, δηλαδή να διατηρήσουμε επαρκή χαμηλή θερμοκρασία, μειώνοντας παράλληλα την κατανάλωση ενέργειας για γραφεία και κτίρια»,
Η συσκευή ψύξης τσέπης που σχεδιάστηκε από τον Yuan Meng, επικεφαλής της έρευνας, τον Qibing Pei και τους συναδέλφους τους, είναι φτιαγμένο από ένα λεπτό φιλμ πολυμερούς που λειτουργεί με το ηλεκτροθερμικό φαινόμενο (electrocaloric effect). Όταν εφαρμόζεται τάση στο πολυμερές, η συσκευή θερμαίνεται λόγω σημαντικής μείωσης της εντροπίας. Αντίθετα, όταν αφαιρείται η τάση, η θερμοκρασία της συσκευής μειώνεται.
«Για να αυξήσουμε το εύρος θερμοκρασίας, είτε προς τα πάνω, είτε προς τα κάτω, εισαγάγαμε στη συνέχεια έναν μηχανισμό τύπου καταρράκτη, τοποθετώντας έως και τέσσερις από τις μονάδες ψύξης μαζί με τέτοιο τρόπο, ώστε μετάβαση στην χαμηλότερη θερμοκρασία να γίνει τάχιστα», δήλωσε ο Pei. «Παρά τα πρόσθετα στρώματα, η διάταξη του καταρράκτη παρέμεινε λεπτή, πάχους μόλις 1 εκατοστού».
«Ο μηχανισμός καταρράκτη που επινοήσαμε είναι πολύ ελπιδοφόρος και παράγει ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών», δήλωσε ο Pei. «Βοηθά επίσης στη βελτίωση της απόδοσης των συσκευών κατά περίπου τρεις φορές. Με αυτές τις δύο βελτιώσεις, μπορούμε να δημιουργήσουμε συσκευές ψύξης στερεάς κατάστασης που είναι συμπαγείς, αθόρυβες, αποδοτικές και μπορεί ακόμη και να γίνουν ευέλικτες».
Στο μέλλον, ο σχεδιασμός με βάση τον καταρράκτη που πρότεινε ο Pei και οι συνεργάτες του θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία φορητών συσκευών ψύξης που ποικίλλουν σε σχήμα, μέγεθος και απόδοση. Στις επόμενες μελέτες τους, οι ερευνητές σκοπεύουν να διερευνήσουν τη χρήση εναλλακτικών ή πρόσθετων στρατηγικών σχεδιασμού για να κάνουν τη συσκευή που δημιούργησαν μικρότερη, καθώς και πιο διακριτική και πιο αποτελεσματική.
Έτσι για την ιστορία αξίζει να σημειωθεί πως η συγκεκριμένη συσκευή μπορεί να πιάσει γρήγορα τους μείον 16 βαθμούς Φαρενάιτ (-26 βαθμούς Κελσίου) με σχεδόν μηδαμινή κατανάλωση ενέργειας. Επίσης το συγκεκριμένο φορητό ψυγείο τσέπης δεν είναι έτοιμο για να κυκλοφορήσει στο εμπόριο, ώστε να το αγοράσει ο μέσος καταναλωτής.
